• 1
  • 2
  • 3
首页 » 文化 » 大学悦读 » 正文

演化:如何理解生命40亿年的征程?

2018-06-21    来源:凤凰周刊    作者:曾鼎    浏览次数:97

   
  就整个地球的生命史来说,人类的历史只不过是弹指一挥间。生物学上的物种“智人”只存在了大约10万年,整个人类谱系和我们血缘关系最近的亲戚——黑猩猩分支存在的时间,距今也不过600万年到800万年而已。相对而言,地球上最古老的细菌化石却已经有36亿年的历史。

从两百年前达尔文最早的发现,到现在科学界对物种演化历史的发掘,深刻地重塑了我们的世界观。达尔文演化论革命的对象,可以理解成事对人的意义及本质发问:我们到底是谁?我们来自何方?我们和这颗星球上其他的生物又有什么关联?而这些,都指向演化,指向生命的征程。

顶级科普作家笔下的演化史

在科学写作者中,卡尔·齐默的名字可谓如雷贯耳。他毕业于耶鲁大学英文系,却以生命科学的写作出名,他甚至拥有以他名字命名的绦虫物种——这是科学写作者中唯一的一位。自卡尔·齐默的《演化的故事》( Evolution: The Triumph of an Idea)在2001年首次出版以来,他的这本著作就一直广受好评。这本有关“演化”的大众入门读物,中文版近期得以再版。

这本书的阅读感受酣畅淋漓,令人兴奋。它讲述了地球上生命的演化史,从早期原始生命的诞生,到物种大爆炸和大灭绝,从雄性和雌性的共同进化,到寄主和寄生物之间的演化比赛。这本书也是故事精粹的汇集,从演化的观念如何在达尔文和其他科学家的脑中形成,到如何遭到宗教排斥以及学界的质疑,演化研究跌宕的历史在他的笔下铺陈开来。

演化究竟是什么?用纪录片《演化》的制片人理查德·赫顿的描述来说,“演化并非160年前某个维多利亚时代绅士脑子里的怪主意,而是把有史以来生物学者及博物学者所搜集到的一切信息都结合在一起的集大成之观念。观察生物的行为,无论是蝾螈、蛇、无花果树、黄蜂、鸟类、老虎、兰花,还是藻类,都因这个观念而有了道理。”

演化的故事,构成了一棵枝繁叶茂的生命树。人类和黑猩猩需要回溯到同一个祖先,今天活着的每一个人,都是15万年前出现的同一位祖先的后代。所有的猿类要回到最初的哺乳动物,而所有的哺乳动物又要回到相同的起点。在演化的脉络上,从单细胞生物到多细胞生物,从水里的无脊椎动物到登陆的脊椎动物,都追溯到同一个生命起源。

40亿年的生命征程历史,就这样压缩在卡尔·齐默一本不过数百页的书作当中。在这部恢弘的史篇当中,卡尔·齐默用瑰丽的辞藻、精彩的故事,刻画科学,娓娓道来。

比如寒武纪大爆炸,这是动物演化历史上一段惊人的时期。这一期间,生物多样性剧增,仿佛大爆炸般。卡尔·齐默描述:“若把5.3亿年前,脊椎动物在寒武纪大爆炸期间的出现,当作演化史上一个重要里程碑的话,那么下一里程碑则是3.6亿年前,即脊椎动物登上陆地之时。“

科学家利用精确的铀铅鉴定年代法,断定寒武纪大爆炸仅耗时1000万年。然而,寒武纪大爆炸的舞台完全在水底下。就整个生命史来说,生命登陆其实仅是短暂的尾声,因为十分之九的演化都发生在水中。这一期间,水中新动物不断出现,而陆地上除了一片片细菌形成的壳之外,一片荒寂。

但从漫长的地质学角度来看,多细胞生物并没有等待太久便登陆了。首先是植物。绿藻慢慢演化出防水外衣,因此能够在空气中存活更长的时间。然后,蜈蚣和其他无脊椎动物开始探索这片新的陆地生态系,同时新种植物演化出直立的茎。到了3.6亿年前,树已长到60英尺高。

但这时,陆地上脊椎动物的时代仍未到来。在这1.8亿年期间,脊椎动物演变成各式各样的鱼类,包括如今一些鱼类的祖先。但是,在这么长的一段时间内,仍没有任何一种有脊骨的动物在干燥陆地上行走。

直到3.6亿年前,脊椎动物才终于离开海洋。海岸沼泽中偶尔可见到第一批开始在陆上行走的脊椎动物探头而出——它们就是我们的祖先! 卡尔·齐默写道:“所有的陆栖脊椎动物(四足动物)便是从这一群老祖宗演化而来,包括骆驼、鬣蜥、大嘴鸟,以及我们人类。”

诸如此类的各种片段,这本著作都让人感受到生命史的宏伟与深度。卡尔·齐默的这段话无疑是最好的总结:“倘若地球上自有生命以来的40亿年是一个夏日,那么过去20万年——从现代人类崛起,到语言、艺术、宗教、贸易、农业、城市的兴起,以及所有以文字记载的历史——不过是日落前一闪即逝的萤火流光罢了。”

理解演化能告诉人类什么?

“如果让我颁一个‘最佳创意奖’给某人,我会颁给达尔文,而非牛顿或爱因斯坦或任何其他人。自然选择这一演化观念简单明了,却将生命及其意义,空间与时间的目的、起因与结果,以及运作机制与物理定律等领域一举结合在一起。”哲学家丹尼尔·丹尼特曾经如此评论演化论。

达尔文200年前对物种起源的思考和探索,这个主意不仅了不起,而且还很危险。虽然演化带来的思想冲突,至今仍然在很多地方存在,但它已经远不如达尔文和那时期的科学家那样承担风险。

演化论威胁到基督教圣经,冲击了“神在六天内创造世界”这一许多人所尊奉的宗教信仰。日后,它也遭到太多人的曲解以及滥用,比如德国纳粹党和企图“改进”人种的优生学学者。

达尔文在加拉帕戈斯群岛观察动物的过程中,获得灵感,创立进化论学说。

演化论的解释机制,可能令人无法下咽。已故的知名演化生物学家史蒂芬·杰·古尔德说,“并不是这套简单的机制,而是这套阐述因果关系的理论,完全剥去了传统带来的安慰,比如对进步的许诺、自然界和谐的本性或任何固有的意义和目的,这在哲学上的影响是深远而根本的(这一点达尔文自己也非常清楚)。”

达尔文的演化机制,只能产生对地区环境的适应,它随时间而改变,而且不具方向,这意味着生命的历史没有目标,也不一定遵循进步的轨迹。

古尔德认为,根据达尔文的理论系统,身体构造低等如肠胃寄生虫,不过是寄主体内一小撮会摄食及繁殖的组织罢了,但在适应力上,它们却和擅用智谋、动作矫捷、自由徜徉在大草原上的哺乳动物一样成功,前途同样光明。

此外,尽管生物体构造精美,生态系和谐有序,但这种生命层次只是生物个体无意识地为自身繁殖而奋斗的结果,并非具有“更崇高”目的之自然法则运作的直接结果。

达尔文的机制乍看之下或许令人丧气,但古尔德也说,“深究后就会让我们欣然接受自然选择(及其他许多演化机制,小至断续平衡,大至自然灾难造成的集体灭绝)。这首先是因为,科学具有实质上的解放力量;其次,了解自然机制,我们在受到现实事物伤害时,才有可能治疗及康复。”

在《演化的故事》一书里,卡尔·齐默花了很大篇幅讲述这些道理。比方说,当我们认识到,现今所谓的不同人种全是不久前从同一个非洲祖先分支出来的,当我们检视各种族间微不足道的遗传差异时,我们便会明白,数世纪以来荼毒人类关系的种族歧视论,完全没有事实根据。

在卡尔·齐默看来,演化至今仍在影响我们的日常生活,而且影响极大。比如,在医疗保健方面,它帮助我们对付对抗生素具抗性的细菌,理解艾滋病毒不寻常的突变能力是如何发展出来的,进而找到方法与其对抗;在农业方面,演化帮助我们对付对农药具抗性的害虫;地球上50%的物种正面临可能集体灭绝的大危机,演化教我们认识正在剧烈改变的地球生命结构。

演化是一个有关地球上所有生命,以及所有生命如何交织在一起的真实故事。人类只不过是演化史上的微小片段。只有通过了解演化,我们才能拥有应变的工具,以及预见劫后景象的能力 。 

分享到:0
0条 [查看全部]  相关评论

首页 | 关于我们 | 联系方式 | 使用协议 | 版权隐私

CorpyRight 2016 演化:如何理解生命40亿年的征程?_大学悦读_文化_陕西大学生在线 AllRight Reserved.
主办单位:西北工业大学  陕ICP备07500541号  技术支持/名远科技

陕公网安备 61011302000269号